2011 Fiscal Year Annual Research Report
時空間制御に基づくオンタイム・オンデマンド有機光合成システムの開発
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21310081
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
垣内 喜代三 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (60152592)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 淳 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (80304161)
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| Keywords | マイクロ化学 / 有機光反応 / マイクロデバイス / CMOSセンサ / オンタイム計測 / マイクロリアクター / フローリアクター / 偏光分析 |
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| Research Abstract |
光反応に適したマイクロフローデバイスを設計・構築し、微細時空間分布制御に基づいて、有機光反応で生成する各種光反応活性種の観測及びそれらの反応性の評価を行い、そのデバイスの特長を活かした精密不斉制御法を開拓することを目的とした。その目的達成のために、まず、不斉[2+2]光付加環化反応を行うための種々の光学活性メントール補助基を合成した。ついで、合成したメントール補助基及び反応基質を用いて、フローシステムでの不斉光反応及び偏光分析CMOSイメージセンサや分光光度センサ等のマイクロセンサの機能評価とシステム構築を検討した。また、新しいチオクロモン型光解離性保護基を合成しその有機光反応も検討した
具体的には、購入したマイクロリアクターあるいは自作したフローリアクターを用い、不斉[2+2]光付加環化反応の反応効率（収率、反応速度）及び不斉選択性について調査した。マイクロリアクター装置では、光路長が極めて短いことによる光の高い透過性の利点が十分に活かせ、バッチ型光反応では用いた例がない極めて高濃度の反応溶液でも高い反応効率を示すことを明らかにした。またフローリアクターでは、エチレンガスとの気液不斉光反応が極めて効率良く進むことも見出した。さらに、この光反応をオンタイム計測するために、分担者及び連携研究者がSi集積回路技術により試作したオンチップ分光光度センサ及び偏光分析CMOSイメージセンサの動作実証を行い、従来の分光度計及び旋光度計で得られるデータと誤差ないデータをレスポンス良く得られることを見出した。さらに、この試作したセンサを用いて、オンタイムでの分光分析・偏光分析を行う集積化インライン計測システムの構築し、実際に不斉光反応を実施した結果、当初の予想に反して必要なデータを得られないことが判明した。平成24年度にセンサを改良して計測ユニットを小型化し、その動作実証を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(23 results)
